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Intelligenter Leichtbau: Neueste Technologien marktfähig ausreizen

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Perspektivisch sieht Michael Heinrich auch bei Leichtbaustrukturen noch Potenzial zur Gewichts- und Kostenreduktion. Das betrifft etwa Fahrzeugkarosserien aus CFK, die derzeit noch überdimensioniert sind, um höchstmögliche Crashsicherheit zu gewährleisten. Mit der Integration von Sensorik in die Karosserie kann der Materialeinsatz in Grenzen gehalten werden. Der Wissenschaftler rechnet hier in circa fünf bis zehn Jahren mit sicheren Applikationen.

Mischbauweise steigert Effizienz in Verpackungsmaschinen

Intelligenter Leichtbau hat viele Facetten. Multi-Material-Design ist eine davon. „Bei Mischbauweisen können Konstrukteure für jedes Bauteil den Werkstoff verwenden, der bei möglichst geringem Gewicht die geforderten Parameter am besten erfüllt. Im Fahrzeugbau wird dieser Weg schon seit längerem beschritten. Im Maschinen- und Anlagenbau eröffnet sich noch viel Potenzial, speziell für schnell bewegte, schwingende Teile“, betont Dr. Thomas Heber, Geschäftsführer der Regionalabteilung CC Ost des Carbon Composites e.V. (CCeV). Er verantwortet zum Fachsymposium das Forum Multi-Material-Design am 8. März und wird unter anderem einen Vortrag präsentieren, der eine Effizienzsteigerung durch hybriden Systemleichtbau in Verpackungsmaschinen zum Thema hat. Kai Steinbach von der Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH stellt einen faserverstärkten Positionierhebel vor, der in einer Verpackungsmaschine eine Metallausführung ersetzt. Mit dem CFK-Aluminium-Hebel wird nicht nur Masse minimiert, sondern zugleich die Leistungsfähigkeit der Anlage gesteigert, da das neue Bauteil höhere Geschwindigkeiten bei geringerer Schwingung zulässt.

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Weitere Vorträge in diesem Forum werden unter anderem von Vertretern der KVB Institut für Konstruktion und Verbundweisen gGmbH sowie der Qpoint Composite GmbH gehalten und befassen sich mit faserverbundintensivem Multi-Material-Design für den Maschinen- und Anlagenbau und mit innovativen Composite-Werkzeugtechnologien für Automobilbau, Luft- und Raumfahrt. „Dem Werkzeug kommt bei der Verarbeitung unterschiedlicher Werkstoffkomponenten eine entscheidende Rolle zu, um den Fertigungsprozess wirtschaftlich erfolgreich zu gestalten. Die Entwicklung von Werkzeugsystemen für Faserverbund-Mischbauweisen und die Bündelung der in Mitteldeutschland vorhandenen Kompetenzen sind ein wichtiges Arbeitsfeld im CC Ost, das wir auch in Leipzig präsentieren werden“, so Dr. Thomas Heber.

Ebenfalls im Forum vertreten ist der Schweizer Composites-Spezialist Connova, der seit kurzem eine moderne Produktionsstätte in Sachsen betreibt. Jens Kählert von der Connova Deutschland GmbH wird zum Thema „CFK und Metall – Multimaterialeinsatz im Maschinenbau“ sprechen.

Leichtbaustrukturen unter Stress

Neue Leichtbaumaterialien und -bauweisen erfordern angepasste Methoden zum Nachweis ihrer Betriebsfestigkeit. Deshalb widmet sich ein Forum des Fachsymposiums am 10. März der Bauteil- und Prozesssimulation sowie Prüfung. Ein Akteur in diesem Bereich ist die Nordmetall GmbH. Das Unternehmen hat sich auf die neuen Anforderungen eingestellt und auf die Hochgeschwindigkeitscharakterisierung von Werkstoffen und Komponenten spezialisiert. Ein weiteres Feld ist die numerische Simulation neuer Werkstoffe, Werkstoffverbunde sowie von Fügetechnologien unter komplexen Belastungen. Geprüft werden metallische Werkstoffe, Kunststoffe, Faserverbunde, Keramiken sowie Bio-Materialien. Das 2009 aus der TU Chemnitz ausgegründete Unternehmen stellt seine Leistungen auf der Sonderschaufläche und zum Symposium vor. „Leichtbaustrukturen unter Stress – von der Probe bis zum Bauteil“ lautet hier der Titel.

Weitere thematische Schwerpunkte des Fachsymposiums sind die Bearbeitung von Verbundwerkstoffen am 7. März sowie der metallische Leichtbau und die Industrialisierung von Leichtbaulösungen am 9. März. „Mit dem gebotenen Spektrum greifen wir Herausforderungen und Entwicklungen des intelligenten Leichtbaus passend zu den Branchen auf, die in den Ausstellungen von Intec und Z dominieren. Wir werden dabei von einem Programmbeirat mit Experten aus Industrie und Forschung unterstützt, die gewährleisten, dass hier die aktuellen Themen der Querschnittsdisziplin gesetzt sind“, verweist Kersten Bunke, Projektdirektorin der Intec und Z, auf die strikte Praxisorientierung von Sonderschau und Fachsymposium.

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